2019届高考化学 专题十三 化学反应速率与化学平衡图象题的破解策略精准培优专练.doc

培优点十三 化学反应速率与化学平衡图象题的破解策略一化学反应速率和化学平衡图像1速率温度（或压强）图像典例1光气(COCl2)是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl2(g)CO(g)COCl2(g)制备。如下左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。下列说法不正确的是（ ）A06 min内，反应的平均速率v(Cl2)0.15mol(Lmin) 1B若保持温度不变，在第7min 向体系中加入这三种物质各2 mol，则平衡向正反应方向移动C随温度升高，该反应平衡常数减小；比较第8min反应温度T(8)与第15min反应温度T(15)的高低：T(8)T(15)D若将初始投料浓度变为c(Cl2)0.7molL1、c(CO)0.5 molL1、c(COCl2)0.5 molL1，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同【解析】 分析右侧图象知06 min内，反应的平均速率v(Cl2)0.15mol(Lmin) 1，A正确；分析右侧图象知第7 min时，n(Cl2)n(CO)n(COCl2)319，若保持温度不变，在第7 min向体系中加入这三种物质各2 mol，反应物增大的程度较大，则平衡向正反应方向移动，B正确；分析左侧图象知反应达平衡后，升高温度，平衡逆向移动，该反应为放热反应，平衡常数减小；分析右侧图象知第10min时，平衡逆向移动，改变的条件为升高温度，T(8)T(15)，C错误；D选项中将COCl2完全转化为Cl2和CO，则c(Cl2)1.2molL1、c(CO)1.0molL1，与原平衡加入的物质的量相当，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时与原平衡等效，Cl2的体积分数与上述第6min时Cl2的体积分数相同，D正确。【答案】C2含量时间温度（压强）图像典例2可逆反应aA(g)bB(g)cC(g)dD(g)，反应过程中，当其他条件不变时，C的百分含量与温度(T)和压强(p)的关系如图。下列叙述正确的是（ ） A达平衡后，若升温，平衡左移B达平衡后，加入催化剂则C的百分含量增大C化学方程式中abcdD达平衡后，减小A的量有利于平衡向右移动【解析】温度T2时先达到平衡状态，说明T2时反应速率快，因此T2T1。温度高C的百分含量低，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，正反应是放热反应，A正确；催化剂只改变反应速率，而不能改变平衡状态，所以达平衡后，加入催化剂C的百分含量不变，B不正确；压强p1时先达到平衡状态，说明p1p2，压强越大C的百分含量越低，说明增大压强平衡向逆反应方向移动，正反应是体积增大的可逆反应，因此abcd，C不正确；达平衡后，减少A的量平衡逆向移动，D不正确。【答案】A3物质的量（或浓度）时间图像典例3向甲、乙两个容积均为1L的恒容容器中，分别充入2mol A、2mol B和1mol A、1mol B。相同温度下，发生反应：A(g)B(g)xC(g) HT1)、其他条件相同时，下列图像正确的是（ ）【解析】升温正、逆反应速率同时加快，达到平衡时间缩短，平衡向逆反应方向移动，CO的体积分数增大，NO2的转化率降低，化学平衡常数减小；压强增大，CO的体积分数降低，对比图像可知，只有选项B符合。【答案】B二对点增分集训1一定条件下，反应6H2(g)2CO2(g)C2H5OH(g)3H2O(g)的数据如下图所示。下列说法正确的是（ ）A该反应的H0B达平衡时，v正(H2)v逆(CO2)Cb点对应的平衡常数K值大于c点Da点对应的H2的平衡转化率为90%【解析】随着温度的升高，CO2转化率降低，说明平衡向逆反应方向移动，正反应为放热反应，HabB若T2T1，则正反应一定是放热反应C达到平衡时A2的转化率大小为bacD若T2T1，达到平衡时b、d点的反应速率为vd”“”或“”)vB(NH3)。【解析】（1）恒温恒容条件下，向反应平衡体系中充入氮气，平衡将向正反应方向移动，故达到新平衡时，c(H2)减小。温度不变，平衡常数K不变，达到新平衡后，c(NH3)增大，K不变，故c(N2)c3(H2)也会增大。（2）根据三段式法进行计算：CH4(g) H2O(g) CO(g) 3H2(g)起始(molL1) 0.5 0.5 0 0转化(molL1) 0.580% 0.580% 0.580% 0.580%3平衡(molL1) 0.1 0.1 0.4 1.2则平衡常数K69.1。（3）由题图可知，B所处的温度和压强均大于A，故vA(NH3)vB(NH3)。【答案】（1）减小增大（2）69.1（3）6氨催化氧化时会发生两个竞争反应：反应：4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g) H905.0kJmol1反应：4NH3(g)3O2(g)2N2(g)6H2O(g) H1266.6kJmol1为分析某催化剂对该反应的选择性，在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2，测得有关物质的量关系如图：该催化剂在低温时选择反应_(填“”或“”)。520时4NH33O22N26H2O平衡常数K_(不要求得出计算结果，只需列出数字计算式)。C点比B点所产生的NO的物质的量少的主要原因是_。 （1） （2）【解析】（1）由图示可知低温时，容器中主要产物为N2，则该催化剂在低温时选择反应。两个反应同时进行反应 4NH(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)物质的量浓度(molL1) 0.2 0.25 0.2 0.03反应 4NH33O22N26H2O变化物质的量浓度(molL1) 0.4 0.3 0.2 0.6平衡物质的量浓度(molL1) 0.41.450.2 0.9故520时4NH33O22N26H2O的平衡常数K；已知4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g) H905.0kJmol1，正反应是放热反应，当反应达到平衡后，温度升高，平衡向左(逆反应方向)移动，导致NO的物质的量逐渐减小，即C点比B点所产生的NO的物质的量少。【答案】；该反应为放热反应，当温度升高，平衡向左(逆反应方向)移动7碳及其化合物与人类生产、生活密切相关。请回答下列问题：CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示，该反应的H_(填“”或“”)0。图2表示CO的平衡转化率与起始投料比、温度的变化关系，测得B(x1,60)点氢气的转化率为40%，则x1_。一定条件下，将2mol CO和2mol H2置于容积为2L固定的密闭容器中发生上述反应，反应达到平衡时CO与H2体积之比为21，则平衡常数K_。【解析】由于温度越高CO的平衡转化率越低，则可推出温度升高平衡向逆反应方向移动，则正反应放热，即H0。令CO起始物质的量为1mol，H2的起始物质的量为x1 mol，当CO变化0.6 mol时 ，H2变化1.2 mol，则有100%40%，解得x13。列出三段式，先根据两种气体体积比为21，可列式求出平衡浓度c(CH3OH)molL1，c(CO)molL1，c(H2)molL1，然后列式计算K4.5。【答案】；34.5